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“火眼”系統(tǒng) 一種早期火災(zāi)探測預(yù)警系統(tǒng)
智慧消防 火眼護(hù)航
目前傳統(tǒng)的感溫探頭的高度限制是8米，感煙探頭的高度限制是12米，一旦室內(nèi)空間超過了這個高度，現(xiàn)有的火災(zāi)報警系統(tǒng)就很難發(fā)揮作用，根據(jù)這些現(xiàn)狀，在現(xiàn)有大型建筑的公共視頻監(jiān)控系統(tǒng)上，利用圖像火災(zāi)探測系統(tǒng)，增加了消防主動報警的功能。“火眼”視頻圖像火災(zāi)探測技術(shù)（以下簡稱“火眼”技術(shù)）利用已經(jīng)現(xiàn)有安裝的各種室內(nèi)監(jiān)控攝像頭的實時圖像，采用具有先進(jìn)算法的計算機圖像模式識別技術(shù)，能夠?qū)崟r探測監(jiān)控區(qū)域可能產(chǎn)生的火焰和煙霧。 在現(xiàn)代智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，計算機圖像模式識別技術(shù)具有非常廣泛的應(yīng)用前景，各種智能算法的出現(xiàn)為這項技術(shù)的實際應(yīng)用提供了理論保障。在安全和交通領(lǐng)域，基于時評圖像的人臉、車輛和車牌的識別已有了大量應(yīng)用。在消防領(lǐng)域，對于火焰和煙霧圖像的精準(zhǔn)識別，使得基于圖像模式識別技術(shù)的火災(zāi)探測報警系統(tǒng)具有了實際應(yīng)用價值。
“火眼”技術(shù)在城市軌道交通、文博、煙草場所的妙用
從2013年底至2015年初，“火眼”技術(shù)應(yīng)用于北京萬壽寺、白塔寺、孔廟和國子監(jiān)等文博單位。試驗期間共進(jìn)行火焰測試128次，報警時間5~56秒，平均時間23秒。煙霧測試83次，報警時間14~41秒，平均時間27秒。 “火眼”技術(shù)和感煙探測器對比試驗3次： “火眼”軟件平均報警時間：38秒； 感煙探測器報警時間：310秒。
“火眼”技術(shù)于2014年成功試點安裝于上海地鐵十三號線大渡河站，隨后數(shù)月覆蓋安裝于南京西路站、淮海中路站、自然博物館站等。“火眼”技術(shù)于地鐵系統(tǒng)共做火焰測試9次，報警時間：20~53秒，平均時間：38秒；煙霧測試9次，報警時間：20~60秒，平均時間46秒。 “火眼”技術(shù)和車站感煙探測器對比試驗6次： “火眼”軟件平均報警時間：48秒； 感煙探測器報警時間：95秒。
2014年“火眼”技術(shù)成功安裝于上海煙草集團(tuán)，共做火焰測試46次，報警時間：14~62秒，平均時間：41秒；煙霧測試27次，報警時間：8~99秒，平均時間37秒。 “火眼”技術(shù)和煙草行業(yè)中不同場所使用的感煙探測器對比試驗5次： “火眼”技術(shù)平均報警時間：22秒； 感煙探測器報警時間：113秒。
“火眼”系統(tǒng)優(yōu)勢
“火眼”技術(shù)在原理上與傳統(tǒng)火災(zāi)探測方式完全不同。圖像火災(zāi)探測是利用計算機模式識別技術(shù)，當(dāng)監(jiān)控的視頻圖像中出現(xiàn)火焰或煙霧圖像時，計算機通過特征識別就能快速準(zhǔn)確的判斷出火災(zāi)，并發(fā)出報警信號。而傳統(tǒng)的感溫或感煙探測器通常要等到處于探測器位置的空氣溫度或煙霧濃度達(dá)到報警閾值后發(fā)出報警信號。因此，相對于傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)，圖像火災(zāi)報警系統(tǒng)具有很多獨特的優(yōu)勢。
1、適用性強：“火眼”技術(shù)針對目前市場上普遍使用的各種型號的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，開發(fā)了對應(yīng)的多種軟件接口。既有應(yīng)用于數(shù)字模式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，也有適用于模擬方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。加載方式簡單，操作方便，具有廣泛的適用性和兼容性。
2、探測速度快：采用圖像模式識別技術(shù)的“火眼”技術(shù)，可在視頻火災(zāi)圖像出現(xiàn)的十秒之內(nèi)，就能在圖像上發(fā)現(xiàn)火焰或煙霧，同時發(fā)出火災(zāi)報警信號。而傳統(tǒng)模式的點型感溫或感煙探測器則需要探測器處的溫度或煙霧濃度達(dá)到設(shè)定數(shù)量值才能報警，在一般公共場所的探測時間通常長達(dá)幾分鐘。相比之下，“火眼”技術(shù)的火災(zāi)探測速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于常規(guī)點式火災(zāi)探測器。
3、抗干擾能力強：基于國際ISO標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的“火眼”技術(shù)，在實際應(yīng)用過程中能夠抵抗監(jiān)控環(huán)境中的強光、弱光、閃光等各種光源干擾，排除在不同環(huán)境下的人為和場景干擾，具有強大的抗干擾能力。
4、同時識別火焰和煙霧：“火眼”技術(shù)采用了兩套獨立的圖像模式識別技術(shù)，能夠同時分別探測監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的火焰和煙霧，并發(fā)出相應(yīng)的報警信號，無論是陰燃的煙霧還是明顯的火焰，都能迅速識別、快速報警。
5、火災(zāi)定位準(zhǔn)確：“火眼”技術(shù)具有實時存儲火災(zāi)報警圖片的功能。當(dāng)消防人員到達(dá)現(xiàn)場后，可根據(jù)最初的火災(zāi)圖片，判斷起火點和起火原因。即使火場煙霧彌漫，消防人員仍能通過火警信息存儲功能，準(zhǔn)確地找到起火部位，采取有效措施撲滅火災(zāi)。
6、圖像可視化：相對于傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)，“火眼”技術(shù)的優(yōu)勢就是可視性，一般情況下，所有的火災(zāi)報警系統(tǒng)都存在一定的誤報率，當(dāng)出現(xiàn)火警時，由于傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)無法看到火災(zāi)現(xiàn)場的實際情況，也就無法確定是火警還是誤報。而“火眼”軟件是在視頻圖像上發(fā)出的報警，消防值班人員可以根據(jù)圖像很方便的確認(rèn)火警或誤報。
智慧消防 火眼護(hù)航
“火眼”系統(tǒng)是一款早期火災(zāi)專用探測軟件，是由應(yīng)急管理部天津消防研究所和國家消防工程技術(shù)研究中心歷經(jīng)多年才研制成功的一款主要用于早期火災(zāi)探測并實現(xiàn)自動報警的系統(tǒng)。它是利用現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用計算機視頻圖像分析技術(shù)探測早期火災(zāi)的火災(zāi)報警系統(tǒng)。能夠第一時間發(fā)現(xiàn)早期火情并發(fā)出聲音報警，確保財產(chǎn)和人員安全。
系統(tǒng)特點：
1）適用性強：兼容大多數(shù)當(dāng)前主流攝像頭 2）探測速度快：比傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)快5-10倍 3）抗干擾能力強
4）火災(zāi)位置定位準(zhǔn)確 5）可同時識別火焰和煙霧 6）圖像可視化：火源、起火點圖像自動保存
“火眼”技術(shù)主要作為現(xiàn)有常規(guī)火災(zāi)報警系統(tǒng)的補充，具有報警速度快、可同時探測火焰和煙霧、火災(zāi)定位準(zhǔn)確和可視性的特點，因此適用于所有已安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)或有條件安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)的場所，從我國現(xiàn)有各行業(yè)的情況看，火眼技術(shù)適用于文博、城市軌道交通、煙草行業(yè)、倉儲物流、電力、通信、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生、城鎮(zhèn)燃?xì)狻⒋笾行偷V山、城市地下綜合管廊、室內(nèi)高大空間等領(lǐng)域。
--系統(tǒng)設(shè)計--
可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)可用于建筑空間的火災(zāi)探測，也可用于具體保護(hù)對象的火災(zāi)探測。 顯示終端宜與視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯示器或其他綜合監(jiān)控顯示終端合并使用。 可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)具有視頻圖像保存，圖像回放調(diào)取功能。其攝像機鏡頭的選擇應(yīng)符合 下列規(guī)定:
(1)攝取固定保護(hù)對象時，可選用定焦鏡頭;
(2)當(dāng)視距較小而視角較大時，可選用廣角鏡頭;
(3)當(dāng)視距較大時，可選用長焦鏡頭;
(4)當(dāng)需要改變保護(hù)對象的觀察視角或視角范圍較大時，宜選用變焦鏡頭。
當(dāng)可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)用于醫(yī)院建筑時，攝像機最大水平探測距離不宜大于30m。 攝像機的布置應(yīng)符合下列規(guī)定;
(1)當(dāng)可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)用于保護(hù)醫(yī)院建筑時，攝像機應(yīng)按下列原則布置:
①攝像機應(yīng)布置在建筑頂部的四周，視頻圖像應(yīng)覆蓋建筑的所有下部空間。對于頂部需要保護(hù)的建筑，攝像機也應(yīng)保護(hù)建筑的頂部空間;
②當(dāng)建筑內(nèi)攝像機的水平探測距離超過規(guī)定時，應(yīng)在建筑中間部位增設(shè)攝像機。
(2)當(dāng)可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)用于保護(hù)醫(yī)院設(shè)備時，攝像機應(yīng)按下列原則布置:
①攝像機的視頻圖像應(yīng)水平覆蓋設(shè)備的頂部，攝像機距設(shè)備頂部的垂直距離宜為0.5~1.5m，設(shè)備頂部的最小視頻圖像垂直高度不宜小于0.5m;
②當(dāng)有多排設(shè)備時，攝像機宜布置在設(shè)備通道的兩端。
③有特殊保護(hù)要求的場所，攝像機應(yīng)按其要求布置。
(3)當(dāng)可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)使用原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)時，攝像機布置應(yīng)符合下列規(guī)定:
①可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)使用的攝像機應(yīng)均勻分布，攝像機監(jiān)控的范圍不應(yīng)小于建筑面積的50%;
②攝像機應(yīng)布置在建筑頂部，高度宜為2.5~5m，高大空間內(nèi)攝像機安裝高度不宜超過8m。
“火眼”火災(zāi)自動探測監(jiān)視報警系統(tǒng)兼容性高，可直接接入各類視頻監(jiān)控系統(tǒng)，加載簡單、操作方便，可大幅降低消防安全管理成本。該系統(tǒng)采用兩套獨立的圖像識別技術(shù)，可同時識別火焰和煙霧，對陰燃和明火能快速識別并報警，相比傳統(tǒng)點型探測器長達(dá)幾分鐘的探測時間，“火眼”可在10秒內(nèi)報警，有效探測速度極快。該系統(tǒng)抗干擾能力強，可有效抵御光源、場景及人為因素干擾，精確判定起火位置，也可以實時儲存火災(zāi)報警圖片，為消防員及火調(diào)人員判定起火點和起火原因提供原始數(shù)據(jù)，已廣泛應(yīng)用于文博、煙草、電力、通訊、銀行、石油化工、機場、鐵路、軌道交通、商場、倉儲物流和綜合市場等行業(yè)。
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